先做一个简单的数学计算,100g=25g*4, 目0g主要采用nrz编码方式,以四通道形式实现,单通道速率为25g。cwdm4是4个中心波长,广义上也可以看成4通道。将100g提高到400g, 如果仍然采用4通道的形式,每个通道的速率需要提高到100g,即便采用pam4的编码方式,单通道的调制速率也需要达到50g,这在目前还存在一定的挑战。如果采用8通道的形式,单通道的速率为50g,采用pam4编码方式,单通道速率和100g的要求一样,也是25g。相比较而言,8通道方案的难度稍低,可实现性增大,只不过需要采用pam4方案。pam4方案对信号的产生、探测等都提出了新的要求。
1. qsfp-dd
qsfp-dd的全称是quad small form factor pluggable-double density, 该方案是对qsfp的拓展,将原先的4通道接口增加一行,变为8通道,也就是所谓的double density。该方案与qsfp方案兼容,这是该方案的主要优势之一。原先的qsfp28模块仍可以使用,只需再插入一个模块即可。其示意图如下,
由于增加了4个通道,其上下两面电接口的引脚增加了一排,如下图所示。下图中左边一排引脚即为新增加的pad引脚。
2. osfp
osfp的英文全称是octal small formfactor pluggable,octal表示8。该标准为新的接口标准,与现有的光电接口不兼容。其结构示意图如下,
其尺寸为100.4*22.58*13 mm^3,比qsfp-dd的尺寸略大,因而需要更大面积的pcb。其电接口的引脚不同于qsfp-dd, 上下各有一排,如下图所示,
3. cwdm8
该标准是对cwdm4标准的扩展,每个波长的速率为50g,也可以同样实现400g。其波长定义为,
新增加了四个中心波长,即1351/1371/1391/1411nm。波长范围变得更宽,对mux/demux的要求更高,激光器的数目也增加一倍。输入功率为8.5dbm。intel在此次ofc会议上展示了其基于硅光芯片的cwdm8方案,如下图所示,
4. cfp8
cfp8是对cfp4的扩展,通道数增加为8通道,尺寸也相应增大,为40*102*9.5 mm^3,如下图所示。该方案的成本较高。
5. cdfp
cdfp标准诞生较早,至今已经发布第三版规范。cd表示400(罗马数字)。其采用16通道,单通道速率为25g。由于通道数较多,尺寸也比较大。
6. cobo
cobo的全称是consortium for on board optics, 也就是将所有光学组件放置在pcb板上。该方案的主要优势是散热好,尺寸小。但是由于不是热插拔,一旦某个模块出现故障,检修比较麻烦。
最后贴一张这几种标准尺寸的对比图,
(图片来自 /articles/2017/12/surveying-the-new-optical-form-factors-for-400-gigabit-ethernet.html)
以上是对已有的400g标准的简单总结,目前看来qsfp-dd有一定的优势。最终哪种方案会胜出,谁的功耗、性价比更胜,还有待市场的检验。
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本文转自photonwalker光学小豆芽